從一起電梯事故探討電梯層門結構設計缺陷

伍慶武 王 進

（湖南省特種設備檢驗檢測研究院 長沙 410117）

2013 年10 月某晚，江蘇省吳江市一家娛樂會所的乘客電梯發生了一起事故。監控錄像顯示當事人處于醉酒狀態，在電梯候梯廳內搖搖晃晃，由于站立不穩快步向后退，后背直接與電梯層門相撞，層門脫離軌道，造成當事人直接從層門處墜落入井道內。所幸樓層不高，當事人腹部與緩沖器相撞，僅僅造成當事人脾臟破裂的輕傷。

1 層門結構介紹

電梯層門安裝在井道的層站開口處，是人員和貨物進出電梯的開口，層門關閉時，除規定的運動間隙外，轎廂和井道的入口應完全封閉，以避免發生剪切和墜落事故。如圖1 所示，電梯層門一般由層門門扇、門頭輪架、門滑輪、門頭滑軌、偏心輪、層門滑塊、層門地坎等部件組成。門頭滑軌主要是承受門扇吊掛的力和供層門門扇啟閉滑動，它是通過膨脹螺栓固定在井道壁上。層門門扇由門滑輪懸掛在門頭滑軌上，下部層門滑塊插在層門地坎內，使門只能水平左右滑動，而不能在前后方向移動，在門頭輪架下部還裝有偏心輪，偏心輪的作用是控制門滑輪在門頭滑軌上的移動，預防脫軌等情況發生，偏心輪與門頭滑軌的間隙可以通過偏向軸或斜槽（腰形孔）形式來調節。

圖1 層門門頭實物圖

2 事故原因分析

此次事故的直接原因是當事人在醉酒狀態下對電梯層門撞擊造成電梯層門脫落，從而使當事人墜入井道。如圖2 所示，當事者快步后退靠在層門門扇上，對門扇施加了一個垂直于門扇的帶有沖擊性質的力F，如果層門的相關結構配合一切正常，應該不會導致層門的脫軌，根據GB 7588—2003《電梯制造與安裝安全規范》中0.3.9 的描述，假設施加的撞擊所產生的力為1000N 時，應能避免相關危險的發生。通過推算，一個成年人快步后靠力應該達不到1000N，通過事故現場調查，并且還原事故前層門的結構狀態，發現由于滑輪磨損和結構件的變形，造成偏心輪與門頭滑軌的配合狀態如圖3 所示，偏心輪與門頭滑軌間隙變大，且相互配合的深度顯著減小，當乘客施加給門扇一個垂直力時，偏心輪與門頭滑軌的配合深度進一步變小直至缺失，同時由于當事者試圖站起來，通過身體與門扇的摩擦，又對門扇施加了一個豎直向上的力，層門門扇與門滑輪隨著向上方移動，層門滑塊與層門地坎溝槽的嚙合深度變小直至缺失，從而導致層門滑塊完全脫軌，層門門扇下部失去支撐而向井道傾斜，當事者隨之墜落井道。

圖2 層門結構簡圖

圖3 配合狀態圖

3 安全技術規范中關于層門的相關要求及不足

GB 7588—2003 中對層門有具體詳細的要求，與本文研究無關的在此不再贅述，有兩條對層門的導向裝置做了要求，7.4.2.1 項所述為：層門的設計應能防止正常運行中脫軌、機械卡阻或行程終端時錯位。由于磨損、銹蝕或火災原因可能造成導向裝置失效時，應設有應急的導向裝置使層門保持在原有位置上。7.4.2.2 項所述為：水平滑動層門的頂部和底部都應設有導向裝置。參考發生事故層門的實際狀態，依規范并不能說其不符合要求，因為層門的導向裝置在未受到意外撞擊時并未失效，為了更好的預防相類似事故的發生，建議安全技術規范中增加針對此種意外情況的具體要求，如偏心輪與門頭滑軌的配合間隙、嚙合深度等項目。

4 預防此種事故的兩種層門結構設計方案

通過以上的分析可知，要預防層門滑塊脫軌，關鍵在于保證偏心輪不能偏離工作位置，以下是兩種構想的結構設計解決方案。

方案一：偏心輪采用帶凸緣的結構，如圖4 所示。

圖4 方案一

利用凸緣來控制偏心輪的軸向竄動，偏心輪與門頭滑軌之間只要保證合適的配合間隙，不會影響層門的運行。間隙的調節也同樣可以采用斜槽（腰形孔）來實現，如圖1 所示。

方案二：不改變原有的結構設計，在不會產生零部件運行干涉的情況下，增設一個防脫塊結構件，如圖4 所示，防止偏心輪偏離脫出。此種方法甚至可以在現有的電梯上直接加裝，實現起來也比較容易。

圖5 方案二

5 總結

層門是電梯重要的部件，它的安全與否與乘客的安全息息相關，本文通過事故案例分析，探討了層門結構設計上的某些缺陷，討論了安全技術規范要求中的某些不足，并且提出了兩種預防此種事故的解決方案，血的代價也建議我們的檢驗人員工作時對在用電梯層門的偏心輪狀態給予關注，為人民的安全保駕護航。

[1] GB 7588—2003 電梯制造與安裝安全規范[S].

[2] 濮良貴，紀名剛.機械設計（第七版）[M].北京:高等教育出版社，2001.

[3] 劉長江，蔣萬.電梯層門的檢測[J].起重運輸機械，1997(7)：32-33.

[4] 李永亮.一則電梯檢驗案例的警示[J].中國特種設備安全，2013(2)：62.